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    <meta name="description" content="数据库设计流程数据库设计概述数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的应用需求。主要包括 2 种需求：     需求类型 说明     信息管理要求 指在数据库中应该存储和管理哪些数据对象   数据操作要求 指对数据对象需要进行哪些操作，如查询、增、删、改、统计等操作     数据库设计包括数据库的结构设计和行为设计两">
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<title>数据库原理：数据库设计 | 鸣蜩十七</title>
  








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          数据库原理：数据库设计
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        <h1 id="数据库设计流程"><a href="#数据库设计流程" class="headerlink" title="数据库设计流程"></a>数据库设计流程</h1><h2 id="数据库设计概述"><a href="#数据库设计概述" class="headerlink" title="数据库设计概述"></a>数据库设计概述</h2><p><strong>数据库设计</strong>是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的应用需求。主要包括 2 种需求：</p>
<div class="table-container">
<table>
<thead>
<tr>
<th>需求类型</th>
<th>说明</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>信息管理要求</td>
<td>指在数据库中应该存储和管理哪些数据对象</td>
</tr>
<tr>
<td>数据操作要求</td>
<td>指对数据对象需要进行哪些操作，如查询、增、删、改、统计等操作</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</div>
<p>数据库设计包括数据库的结构设计和行为设计两方面的内容，数据库模式是静态的、稳定的，所以<strong>结构设计</strong>又称为静态模型设计，行为设计是动态的，所以<strong>行为设计</strong>又称为动态模型设计。</p>
<div class="table-container">
<table>
<thead>
<tr>
<th>设计内容</th>
<th>说明</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>结构设计</td>
<td>根据给定的应用环境，进行数据库的模式或子模式的设计，包括数据库的概念设计、逻辑设计和物理设计</td>
</tr>
<tr>
<td>行为设计</td>
<td>指确定数据库用户的行为和动作，也就是对数据库的操作，而这些要通过应用程序来实现</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</div>
<h2 id="数据库设计步骤"><a href="#数据库设计步骤" class="headerlink" title="数据库设计步骤"></a>数据库设计步骤</h2><p>数据库设计一般分为六个阶段：</p>
<ol>
<li>需求分析：准确了解与分析用户需求，是后续工作的重要基础；</li>
<li>概念结构设计：对用户需求进行综合、归纳、抽象，形成概念模型；</li>
<li>逻辑结构设计：将概念结构转换为 DBMS 支持的数据模型；</li>
<li>物理结构设计：为逻辑数据模型选择适用的物理结构；</li>
<li>数据库实施：基于数据库进行程序设计，并且调试运行；</li>
<li>数据库运行和维护：正式将项目落地，运行过程中不断对数据库进行评估、调整和修改。</li>
</ol>
<p>下图概括地给出了设计过程各个阶段关于数据特性的设计描述：</p>
<p><img src="/2023/05/18/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E5%8E%9F%E7%90%86%EF%BC%9A%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E8%AE%BE%E8%AE%A1/数据库设计各个阶段的数据设计描述.png" alt="数据库设计各个阶段的数据设计描述"></p>
<h1 id="需求分析"><a href="#需求分析" class="headerlink" title="需求分析"></a>需求分析</h1><p>需求分析简单地说就是分析用户的要求，是通过详细调查现实世界要处理的对象，充分了解原系统工作概况，明确用户的各种需求，是设计数据库的起点。需求分析结果是否准确直接影响设计结果是否合理和实用。</p>
<h2 id="需求调查"><a href="#需求调查" class="headerlink" title="需求调查"></a>需求调查</h2><p>通过调查、收集与分析，获得用户对数据库的如下要求：</p>
<div class="table-container">
<table>
<thead>
<tr>
<th>对数据库的要求</th>
<th>说明</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>信息要求</td>
<td>用户需要从数据库中获得信息的内容与性质，在数据库中需要存储哪些数据</td>
</tr>
<tr>
<td>处理要求</td>
<td>用户要完成的数据处理功能，对处理性能的要求</td>
</tr>
<tr>
<td>安全性要求</td>
<td>体现在数据库安全性、信息安全性和系统平台的安全性等方面</td>
</tr>
<tr>
<td>完整性要求</td>
<td>系统完整性要求系统中数据的正确性以及相容性</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</div>
<h2 id="数据流图"><a href="#数据流图" class="headerlink" title="数据流图"></a>数据流图</h2><h2 id="数据字典"><a href="#数据字典" class="headerlink" title="数据字典"></a>数据字典</h2><h1 id="概念结构设计"><a href="#概念结构设计" class="headerlink" title="概念结构设计"></a>概念结构设计</h1><p>将需求分析得到的用户需求抽象为信息世界的结构，<strong>概念结构设计</strong>的任务是将需求分析的结果进行概念化抽象，获得系统的 E-R 图。</p>
<h2 id="E-R模型"><a href="#E-R模型" class="headerlink" title="E-R模型"></a>E-R模型</h2><p>E-R模型是用E-R图来描述现实世界的概念模型，主要涉及以下一些概念：</p>
<div class="table-container">
<table>
<thead>
<tr>
<th>概念</th>
<th>说明</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>实体</td>
<td>客观存在并可相互区别的事物称为实体</td>
</tr>
<tr>
<td>属性</td>
<td>实体所具有的某一特性称为属性</td>
</tr>
<tr>
<td>码</td>
<td>唯一标识实体的属性集称为码</td>
</tr>
<tr>
<td>实体型</td>
<td>就是用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体</td>
</tr>
<tr>
<td>实体集</td>
<td>同一类型实体的集合称为实体集</td>
</tr>
<tr>
<td>联系</td>
<td>不同实体集之间的联系，主要有一对一、一对多和多对多三种联系</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</div>
<h2 id="实体之间的联系与E-R图"><a href="#实体之间的联系与E-R图" class="headerlink" title="实体之间的联系与E-R图"></a>实体之间的联系与E-R图</h2><h3 id="实体之间的联系"><a href="#实体之间的联系" class="headerlink" title="实体之间的联系"></a>实体之间的联系</h3><p>在E-R模型中，实体之间的联系用于描述实体之间的关系和联系。实体之间的联系可以分为三种类型：一对一关系、一对多关系和多对多关系。</p>
<h3 id="两个实体之间的联系"><a href="#两个实体之间的联系" class="headerlink" title="两个实体之间的联系"></a>两个实体之间的联系</h3><p><strong>一对一关系</strong>：</p>
<p>一对一关系是指两个实体之间只存在一种对应关系，即一个实体对应另一个实体，而且每个实体只能对应一个实体。在E-R模型中，一对一关系可以用一条直线连接两个实体表示。例如，一个人只有一个身份证号码，一个身份证号码只对应一个人，因此人和身份证之间是一对一关系。</p>
<p><strong>一对多关系</strong>：</p>
<p>一对多关系是指一个实体可以对应多个实体，而一个实体只能对应一个实体。在E-R模型中，一对多关系可以用一个箭头从多的一端指向一的一端表示。例如，一个部门可以有多个员工，而每个员工只能属于一个部门，因此部门和员工之间是一对多关系。</p>
<p><strong>多对多关系</strong>：</p>
<p>多对多关系是指两个实体之间存在多个对应关系，即一个实体可以对应多个实体，而且一个实体也可以被多个实体对应。在E-R模型中，多对多关系可以用一个双向箭头连接两个实体表示。例如，一个学生可以选择多门课程，一门课程也可以有多个学生选修，因此学生和课程之间是多对多关系。</p>
<p>下面是各种联系用E-R图表示的方法：</p>
<p><img src="/2023/05/18/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E5%8E%9F%E7%90%86%EF%BC%9A%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E8%AE%BE%E8%AE%A1/联系图表示法.png" alt="各种联系用E-R图表示的方法"></p>
<h3 id="两个以上实体的联系"><a href="#两个以上实体的联系" class="headerlink" title="两个以上实体的联系"></a>两个以上实体的联系</h3><p>一般在两个以上的实体之间也存在一对一、一对多和多对多的联系。</p>
<p>例如，对于课程、教师和参考书三个实体型，一门课可以有多个教师和多本教科书，但每个教室只教授一门课，一本参考书只用于一门课程，这便是<strong>三个实体间的一对多联系</strong>。</p>
<p>又如，对于供应商、项目和零件三个实体型，一个供应商可以供应多个项目和多个零件，而一个项目可以由多个供应商供应的零件，每个零件可由不同的供应商供应，这便是<strong>三个实体间的多对多联系</strong>。</p>
<p>下面给出这两个例子的E-R图：</p>
<p><img src="/2023/05/18/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E5%8E%9F%E7%90%86%EF%BC%9A%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E8%AE%BE%E8%AE%A1/三个实体间的联系.png" alt="三个实体间的联系"></p>
<h3 id="单个实体集间的联系"><a href="#单个实体集间的联系" class="headerlink" title="单个实体集间的联系"></a>单个实体集间的联系</h3><p>同一实体集的各个实体间也可以存在一对一、一对多和多对多联系。例如，职工实体型内部具有领导与被领导的联系，即某一职工（干部）领导若干名职工，而一名职工只被另外一个职工（干部）领导，这就是<strong>单个实体集间的一对多联系</strong>。该例子的E-R图如下：</p>
<p><img src="/2023/05/18/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E5%8E%9F%E7%90%86%EF%BC%9A%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E8%AE%BE%E8%AE%A1/单个实体集间的一对多联系.png" alt="单个实体集间的一对多联系"></p>
<p>一般的，把参与联系的实体型的数目称为联系的<strong>度</strong>，两个实体型之间的联系称为<strong>二元联系</strong>，三个实体型之间的联系称为<strong>三元联系</strong>，N个实体型之间的联系称为<strong>N元联系</strong>。</p>
<h2 id="E-R图"><a href="#E-R图" class="headerlink" title="E-R图"></a>E-R图</h2><p> <strong>E-R 图</strong>被用来描述现实世界的概念模型。E-R 图提供了表示实体型、属性和联系的方法：</p>
<div class="table-container">
<table>
<thead>
<tr>
<th>E-R 图组件</th>
<th>说明</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>实体型</td>
<td>用矩形表示，矩形框内写明实体名</td>
</tr>
<tr>
<td>属性</td>
<td>用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体型连接起来</td>
</tr>
<tr>
<td>联系</td>
<td>用菱形表示，菱形框内写明联系名，用无向边分别与有关实体型连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</div>
<h1 id="逻辑结构设计"><a href="#逻辑结构设计" class="headerlink" title="逻辑结构设计"></a>逻辑结构设计</h1><p><strong>逻辑结构设计</strong>的任务就是把概念结构设计阶段设计好的基本 E-R 图转换为与选用数据库管理系统产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。</p>
<h2 id="E-R图转换为关系模型"><a href="#E-R图转换为关系模型" class="headerlink" title="E-R图转换为关系模型"></a>E-R图转换为关系模型</h2><p>将 E-R 图转换为关系模型实际上就是要将实体型、属性和联系转换为关系模式，一个实体型转换为一个关系模式，牢记一个规则：<strong>关系的属性就是实体的属性，关系的码就是实体的码</strong>。对于实体型间的联系有以下不同的情况：</p>
<ol>
<li>一个 1:1 联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。</li>
<li>一个 1:n 联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与 n 端对应的关系模式合并。如果转换为一个独立的关系模式，则与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，而关系的码为 n 端实体的码。</li>
<li>一个 m:n 联系转换为一个关系模式，与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，而关系的码为各实体码的组合。</li>
<li>三个或三个以上实体间的一个多元联系可以转换为一个关系模式，与该多元联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，而关系的码为各实体码的组合。</li>
<li>具有相同码的关系模式可合并。</li>
</ol>
<p>我们用人话来解释一下两个实体间的E-R图如何转换为关系模型：</p>
<p>第一步，将各个实体的名字转换为各个关系模式的名字；</p>
<p>第二步，实体的属性就是关系额属性，实体的码就是关系的码；</p>
<p>第三步，实体间联系的转换：</p>
<ol>
<li>1对1联系：在任意一方加入另一方的主码作为这一方的外码，并将联系本身的属性也加入该方作为属性；</li>
<li>1对n联系：讲1方的主码加入n方作为n方的外码，同时将联系本身的属性加入n方；</li>
<li>n对m联系；将联系本身转换为一个关系模式，并将联系本身的属性加入该关系模式，再将双方的主码加入其中作为码。</li>
</ol>

    </div>

    
    
    

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                  <i class="fa fa-chevron-left"></i> Java：反射
                </a>
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                  Java：GUI编程 <i class="fa fa-chevron-right"></i>
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</div>






</div>
  </main>

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  &copy; 
  <span itemprop="copyrightYear">2023</span>
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  <span class="author" itemprop="copyrightHolder">鸣蜩十七</span>
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